光敏二极管模块原理图
二极管实用电路详解（2）变容、发光、光敏二极管电路分析
二极管实用电路详解（2）变容、发光、光敏二极管电路分析
变容二极管
变容二极管是一种压控变容器件，正常时工作在反向偏置状态，即负极上的电压大于正极上的电压，并且反向偏压越大，结电容越小，在电路中可当做电容使用。
变容二极管在FM调制发射电路中的应用见下图。
音频信号（图中1）经耦合电容（图中2）和电感（图中3）加到变容二极管VD1（图中4）的负极。
无信号输入时，VD1的结电容为初始值，该电容与电感L（图中5）和三极管VT1（图中6）构成振荡电路，频率90MHz，当音频信号电压加到VD1时，会使该二极管结电容受音频信号的控制，于是振荡频率受到音频信号的调制。
调制后的震荡信号经VT2（图中7）放大后，再经变压器（图中8）耦合到天线发射出去。
发光二极管
发光二极管常用于指示电路的工作状态。
发光二极管在电源适配器电路中的应用见下图。
该电路用发光二极管指示器是否已开始工作以及工作是否正常。
交流220V电压经变压器后（图中1），由变压器的次级绕组输出变压后的多种交流低压电压，再经桥式整流电路（图中2）和滤波电路（图中3）后形成直流电压输出，发光二极管（图中4）对工作状态进行指示。
光敏二极管
光敏二极管是通过光照改变其阻值的。
常用于光控电路，光信号放大电路，光电耦合电路。
光敏二极管在光控电子生日蛋糕中的应用见下图。
当开关S（图中1）接通，点亮蜡烛光照光敏二极管VD1（图中2）时，控制电路IC1的2脚（图中3）电压下降，3脚（图中4）输出控制电压，音乐芯片IC2（图中5）开始工作，并输出音乐信号驱动蜂鸣器（图中6）发声。
光敏二极管特性实验
光敏二极管特性实验一、实验目的通过实验掌握光敏二极管的工作原理及相关特性，了解光敏二极管特性曲线及其测试电路的设计。
二、基本原理1、光敏二极管工作原理（详见红外功率可调光源曲线标定实验）。
2、光敏二极管特性实验原理光敏二极管在应用中一般加反向偏压，使得其产生的光电流只与光照度有关。
图1-9中，当光照为零时，光敏二极管不会产生广生载流子，也没有其他电流流过，整个电路处于截止状态；当有光照时，光敏二极管产生光电流，由于放大器的正负输入端虚短，放大器输出负电压。
再二级放大，然后用跟随器输出。
并且光照越强，输出电压越大。
图1-9光敏二极管特性测试图三、实验仪器1、光电检测与信息处理实验台（一套）2、红外功率可调光源探头3、红外接收探头4、光电信息转换器件参数测试实验板5、万用表6、光学支架7、导线若干四、实验步骤1、按图1-9连接实验线路。
（1）把光电信息转换器件参数测试实验板插在光电检测综合试验台的总线模块PLUG64 - 1、PLUG64 - 2、PLUG64 - 3的任意位置上；（2）由光敏二极管探头的两个输出接线端PIN1、PIN2分别引出导线连接到试验台的总线模块的22 （负极）和24 (正极)接线端；(3)在光电信息转换器件参数测试实验板上的JP2的‘ 1 ' ‘ 2'加上跳帽;JP1的‘1' ‘ 2'加上跳帽；(4)用连接导线将总线模块的40接线端引出，作为光敏二极管电压的输出测试点；(5)连接总线模块上的+ 5V、一5V、AGND和模拟电源的对应接线端子；(6)用万用表检查实验线路保证线路连接准确无误后进入下一步。
2、打开电源，调节线性光源的输入电压值，从而改变光源的输出功率；对应不同的功率值用万用表测试40接线端的光电池的输出电压值。
3、将所测得的结果填入表格七，并在图1-10中绘出功率一电压曲线。
表七功率一电压数据表格Jl\—0.5ii图1-10 功率一电压特性曲线五、思考题光敏二极管在应用时一般加反向偏压，其目的是什么？。
光敏二极管
• 入射波长越长，频率响应越差
三．电路分析与计算
例1： 光敏二极管的联接和伏安特性如下图，若光敏二极管上 的照度L＝100+100Sin（t）勒克斯，为使光敏二极管上有 10V的电压变化。请选择合适的负载电阻和电源电压，并绘 出电流、电压随光强变化曲线。
RL
I（A） 10 200Lx
E
U
2
150Lx 100Lx 50Lx
∴ 当U=0.707 Umax时， 1+(CRL)2＝2， 即： CRL＝1 ∴ ＝1/(CRL), FH=1/(2CRL)
例2：
光敏二极管等效简化联接电路如下图，其结电容c=5微微 法，负载电阻RL ＝100千欧，求：此电路的上限频率为多少？
is
C
RL
Ic
IL
ห้องสมุดไป่ตู้
四．PIN管
P I N
特点：频带宽，可达10GHz
缺点：对入射角敏感，从而将入射角的变化误认为是 光强度的变化。
二．特性 1 光照特性
2. 光谱特性
3. 伏安特性
4. 温度特性
RL
GG
+E
Rc
Ib
BG
U
R
5. 暗电流
R1
GG
u
RW
6. 频率特性
Rs
C 节电容 Rs 体电阻 is
RD
C
RL
RD 反向偏置电阻 RL 负载电阻
频率特性： • 负载电阻越大，频率响应越差
§3.1.4 光敏二极管
一．结构和工作原理
1．基本工作原理
扩散
光照
2．等效电路
I
I
Id I
＝0 2
U
光控原理光敏二极管D1
2.简易声控小灯
一、声、光控灯原理图
二、基本工作原理
电源部分 将输入电路的220V电压，经过灯泡降压后，通过桥 式整流电路，进行全波整流，整流后的脉动直流，一路 接到晶闸管的阳极；另一路经R7、C5滤波后，作为传感 器及逻辑控制电路的电压VCC。
二、基本工作原理
控制部分 PCR606J的控制极 （栅极）为高电平，灯点 理
当声音消失之后，……请分析电容C4作用，如
去掉电容C4，有何现象？
五、芯片介绍
PCR606 单向可控 硅
PCR606
阴极 控制极
阳极
三、光控原理
光敏二极管D1，无光照电阻值较大，有光照电阻值较小
四、声控原理
当无声音时， A点为高电平， C点为低电平，4 脚输出高电平，D2二极管截止。E（12、13引脚） 点为高电平，11脚输出低电平，晶闸管截止， 灯泡不亮。
四、声控原理
当有声音时，A点跳为低电平，经C1耦合到与非门 输入端，B点为高电平，4脚输出低电平，D2二极 管导通，从而E点为低电平，11脚输出高电平，从 而将晶闸管触发导通，灯泡点亮；
实验二光敏二极管特性实验(精)
实验二光敏二极管特性实验一:实验原理:光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是一个具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。
当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。
光敏二极管结构见图(6)。
二:实验所需部件:光敏二极管、稳压电源、负载电阻、遮光罩、光源、电压表(自备4 1/2位万用表).、微安表三:实验步骤:按图(7)接线,注意光敏二极管是工作在反向工作电压的。
由于硅光敏二极管的反向工作电流非常小，所以应提高工作电压，可用稳压电源上的+10V。
1、暗电流测试用遮光罩盖住光电器件模板,电路中反向工作电压接±12V,打开电源，微安表显示的电流值即为暗电流，或用4 1/2位万用表200mV档测得负载电阻RL上的压降V暗，则暗电流L暗=V暗/RL。
一般锗光敏二极管的暗电流要大于硅光敏二极管暗电流数十倍。
可在试件插座上更换其他光敏二极管进行测试比较。
2、光电流测试:取走遮光罩，读出微安表上的电流值,或是用4 1/2位万用表200mv档测得RL上的压降V光,光电流L光=V光/RL。
3、灵敏度测试:改变仪器照射光源强度及相对于光敏器件的距离，观察光电流的变化情况。
4、光谱特性测试:不同材料制成的光敏二极管对不同波长的入射光反应灵敏度是不同的。
由图（8）可以看出，硅光敏二极管和锗光敏二极管的响应峰值约在80~100μm，试用附件中的红外发射管、各色发光LED、光源光、激光光源照射光敏二极管，测得光电流并加以比较。
图（8）光敏管的伏安特性曲线图（9）光敏二极管的光谱特性曲线注意事项:本实验中暗电流测试最高反向工作电压受仪器电压条件限制定为±12V （24V），硅光敏二极管暗电流很小，不易测得。
光敏管的应用-----光控电路一:实验目的:了解光敏管在控制电路中的具体应用。
实验二 光敏二极管特性实验
实验二光敏二极管特性实验一、实验目的：1、熟悉光敏二极管的结构和光电转换原理；2、掌握光敏二极管的暗电流及光电流的测试方法；3、了解光敏二极管的特性，当光电管的工作偏压一定时，光电管输出光电流与入射光的照度（或通量）的关系。
二、实验原理：光敏二极管是一种光生伏特器件，用高阻P型硅作为基片，然后在基片表面进行掺杂形成PN结。
N区扩散得很浅为1um左右，而空间电荷区（即耗尽层）；较宽，所以保证了大部分光子入射到耗尽层内。
光被吸收而激发电子-空穴对，电子-空穴对在外加反向偏压的作用下，空穴流向正极，形成了二极管的反向电流即光电流。
光电流通过外加负载电阻R L后产生电压信号输出。
光敏二极管原理图如图2-1所示。
图2-1 光敏二极管原理图在无光照的情况下,若给P-N结加一个适当的反向电压，则反向电压加强了内建电场，使P-N结空间电荷区拉宽，势垒增大，流过P-N结的电流(称反向饱和电流或暗电流)很小，它（反向电流）是由少数载流子的漂移运动形成的。
当光敏二极管被光照时，满足条件h v≧Eg时，则在结区产生的光生载流子将被内电场拉开，光生电子被拉向N区，光生空穴被拉向P区，于是在外加电场的作用下形成了以少数载流子漂移运动为主的光电流。
显然，光电流比无光照时的反向饱和电流大得多，如果光照越强，表示在同样条件下产生的光生载流子越多，光电流就越大，反之，则光电流越小。
当光敏二极管与负载电阻R L串联时，则在R L的两端便可得到随光照度变化的电压信号，从而完成了将光信号转变成电信号的转换。
三、实验仪器及部件：光敏二极管、直流稳压电源、照度测量器件、采样电阻、照度表、光源、微安表、F/V表。
四、实验步骤：1、了解所需单元、部件在实验仪上的位置、观察光敏二极管的结构。
2、测量光敏二极管的暗电流：按图2-2接线，要注意光敏二极管是工作在反向工作电压，+V CC选择在+10V，负载电阻至最小，装上光源，对准光敏二极管，关闭发光管电源，移出遮光罩，光敏二极管完全被遮盖，微安表显示的电流值即为暗电流，或测得负载电阻上的压降V暗，则暗电流I暗=V暗/R L。
光敏二极管
3.照度计-图2.8便携式照度计电路
便携式照度计电路如图2.8所示。其中，光电传感 器TFA1001W是将光敏二极管与放大器Rf集成在一起， 使输出为线性，灵敏度为5μ A/lx。此电路采用9V 电池供电，接200Ω 负载电阻，可获得的输出电压 为15 U S R S1—TFA1001W光电集成传感器灵敏度；
12
1.光电路灯控制电路-图2.6
从图可知，在无光射 时，光敏二极管（反 向）截止，电阻R1上 的压降VA很小，则晶 体管T1截止，T2截止， 继电器J不动作，路灯 保持亮。有光照射时， 光敏管产生光电流IL， R1电压下降，VA上升， 光强达到某一值时T1 导通，T2导通，J动作 常闭端打开，使路灯 灭。即白天灯灭，晚 上灯亮，起到了自动 控制的作用。
4.温度特性－图2.5
温度变化对光敏二极管输出电流的影响较小，但是对暗 电流的影响却十分显著，如上图所示。光敏二极管在高 照度下工作时，由于亮电流比暗电流大得多，温度影响 相对来说比较小。但在低照度下工作时，因为亮电流较 小，暗电流随温度的变化就会严重影响输出信号的温度 稳定性，因此可作如下几点考虑：①选用硅光敏二极管， 这是因为硅管的暗电流要比锗管小几个数量级；②在电 路中采取适当的温度补偿措施；③将光信号进行调制， 对输出的电信号采用交流放大，利用电路中隔直电容的
2.2.1 光敏二极管工作原理和结构
光生伏特效应（产生一定方向电动势）制 成的光电元件。 光敏二极管的结构与普通半导体二极管一 样，都有一个PN结，两根电极引线，而且 都是非线性器件，具有单向导电性能。不 同之处在于光敏二极管的PN结装在管壳的 顶部，可以直接受到光的照射。
1
半导体材料吸收光子能量使电子激发。若能量大于禁带 宽度的光子照射在PN结空间电荷区附近，在结两边产 生电子一空穴对。这些光生载流子在PN结内建电场作 用下，各自向相反方向运动，即P区的电子穿过PN结进 入N区，N区的空穴进入P区，形成自N区向P区的光生 电流。这样的载流子运动，由于中和部分空间电荷，使 内电场势垒降低，从而使正向电流增大。当光生电流和 正向电流相等时，PN结两端建立起稳定的电势差(P区 相对于N区是正的)，这就是光生电压。当入射光的强 度发生变化，光生载流子的多少也相应发生变化，因而 通过光敏二极管的电流也随之变化，于是在光敏二极管 两端的电压也发生变化，光敏二极管就这样将光信号变 为电信号。
光敏二极管工作原理
光敏二极管工作原理光敏二极管是利用硅PN结受光照后产生光电流的一种光电器件。
光敬二极管的电路符号、外形见图1所示。
其封装有金対和塑封两种（即圆柱形和扁方形）。
有的光敏二极管为了提商其稳定性，还外加了一个屏蔽接地脚.外形似光敏三极管。
光敏二极管工作干反向偏斥，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。
同一型号的光敬二极管在一定的反偏电压、相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有一最大值。
不同型号的光敬二极管在同一反偏电压、同一强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。
图2的曲线①、②分别是光敏二极管N DL 3 2 0 0 . NDL 5 8 0 0 C的光谱响应持性曲线。
由图可看出.它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区.其中二极管N DL 3 2 0 0的光谱响应值最大。
由于光敏二极管的基木结构也是一个PN结，故其检测方法也与普通二极管相同，其测得的正.反向电阻也类似于普通二极管，但在测反向电阻遇光照时.阻值会明显减小.否则说明管子已损坏。
附表给出部分光敬二极管的主要参数.供参考°图3是用光敬二极管构成的路灯自动控制电路。
其原理是：白天受光照时光墩二极管反向电阻减小.足以使复合管（Q 1、Q 2）饱和导通的电流注入复合管基极.于是Q 1、Q 2饱和导通一继电器J得电一常闭触头被吸下一路灯供电回路被切断一灯泡思灭。
天黑时因光照很小一光墩二极管V D反向电阻大增一Q 1 . Q 2退出饱和而截止一J失电一常闭触头复位一电灯供电回路接通一路灯点亮。
光敏二极管应用与检测光敏二极管丄作时加有反向电压，没有光照时.其反向电阻很大，只有很微弱的反向饱和电流（暗电池）。
半有光照时.就会产生很大的反向电流（亮电流），光照越强，该亮电流就越大。
光敏二极管是一种光电转换二极管，所以又叫光电二极管。
测址光敏二极管时.先用黑纸或黑布遮住光敬二极管的光信号接收窗口.然后用万用表的Rxlk档其正. 反向电阻。
光敏二极管的基本应用电路（光信号放大、开关电路）
光敏二极管的基本应用电路（光信号放大、开关电路）光敏二极管的基本应用电路(光信号放大、开关电路)如图所示，(a)图为光敏二极管组成的光信号放大电路；(b)图为光敏二极管组成的开关电路。
光敏接收二极管黑色3mm（红外接收二极管）型号：PH302红外发射光电二极管红外发射光电二极管型号MYS-1018MYS-3018光电晶体管和普通晶体管类似，也有电流放大作用。
只是它的集电极电流不只是受基极电路的电流控制，也可以受光的控制。
· 光电晶体管的外形，有光窗、集电极引出线、发射极引出线和基极引出线（有的没有）。
· 制作材料一般为半导体硅，管型为NPN型，· 国产器件称为3DU系列。
· 光电晶体管的灵敏度比光电二极管高，输出电流也比光电二极管大，多为毫安级。
· 但它的光电特性不如光电二极管好，在较强的光照下，光电流与照度不成线性关系。
· 所以光电晶体管多用来作光电开关元件或光电逻辑元件。
· 正常运用时，集电极加正电压。
因此，集电结为反偏置，发射结为正偏置，集电结为光电结。
· 当光照到集电结上时，集电结即产生光电流Ip向基区注入，同时在集电极电路即产生了一个被放大的电流Ic（=Ie=（1+β）Ip）β为电流放大倍数。
因此，光电晶体管的电流放大作用与普通晶体管在上偏流电路中接一个光电二极管的作用是完全相同的。
测试方法：[1] (1)电阻测量法(指针式万用表1kΩ挡)。
黑表笔接c极，红表笔接e极，无光照时指针微动(接近∞)，随着光照的增强电阻变小，光线较强时其阻值可降到几kΩ～1kΩ以下。
再将黑表笔接e极，红表笔接c极，有无光照指针均为∞(或微动)，这管子就是好的。
(2)测电流法。
工作电压5V，电流表串接在电路中，c极接正，e 极接负，。
无光照时小于0?3μA；光照增加时电流增加，可达2～5mA。
若用数字式万用表20kΩ挡测试，红表笔接c极，黑表笔接e极，完全黑暗时显示1，光线增强时阻值随之降低，最小可达1kΩ左右。
第8章光电式光敏二极管
(b)
光敏晶体管的温度特性
第8章光电式光敏二极管
温度变化对光电流影响很小(图(b))， 而对暗电流影响很大(图(a))。 所以在电子线路中应该对暗电流进
行温度补偿， 否则将会导致输出误差。
第8章光电式光敏二极管
表 8-2 2CU型硅光敏二极管的基本参数
2. 基本特性 (1) 光谱特性 在一定照度时，输出的光电流（或用相 对灵敏度表示）与入射光波长的关系。 硅和锗光敏二（晶体）极管的光谱 特性曲线如图8-11所示。
第8章光电式光敏二极管
100
S /( % )
80
锗
硅
60
40
20
入射光
0 4×10 2 8×10 2 12×10 2 16×10 2 20×10 2
RL
E
图 8-8 光敏二极管接线图 第8章光电式光敏二极管
在没有光照射时： 反向电阻很大， 反向电流很小， 这时反向电流称为暗电流。
第8章光电式光敏二极管
当光照射在 PN 结上， 光子打在PN结附近， 使PN结附近产生光生电子和光生空 穴对， 它们在PN结处的内电场作用下作定 向运动，形成光电流。
第8章光电式光敏二极管
纵坐标为光电流， 横坐标为集电极——发射极电压。
第8章光电式光敏二极管
由于晶体管的放大作用，在同样 照度下，其光电流比相应的二极管大 上百倍。
第8章光电式光敏二极管
（3） 频率特性 光敏管输出的光电流（或相对灵敏 度）随频率变化的关系。 光敏二极管的频率特性是半导体光 电器件中最好的一种，普通光敏二极管 频率响应时间达10μs。
第8章光电式光敏二极管
光敏晶体管的频率特性受负载电 阻的影响，
光敏二极管应用电路
二极管应用电路图4-1是采用光敏二极管的最简单的光检测电路;图a是二极管输出端为开路方式;其输出电压随入射光量的对数呈线性变化;但容易受温度变化的影响..图b是二级管输出端为短路方式．输出电流随入射光量的对数呈线性变化．一般采用输出端短路的工作方式..然而;这两种电路都是光电二极管单个使用;其输出电压或电流非常小;一般要与晶体管或IC等放大器组合使用..图4-2是无偏置电路实例、其中图a接高阻抗负载．图b接低阻抗负载..负载阻抗越高其特性越接近输出端开路方式;负载阻抗越低则越接近输出端短路方式..然而因二级管都是单个使用;所以输出信号极小．一般需要接放大电路..图4-3是反向偏置电路实例..光敏二极管加反向偏置;则响应速度可提高几倍以上..图4-3a是接有较大负载电阻的电路．图4-3b是接有较小负载电阻的电路..图4-3n所示电路的输出电压比图4-3b所示电路大;但响应特性不如图4-3b..图4-3b所示电路的输出电压比图4-3a小;但响应速度比图4-3a快..它们的响应特性都比无偏置电路好;但暗电流比无偏置电路大..图4-4是光敏二极管与晶体管组合应用电路实例..图4-4a为典型的集电极输出电路形式;而图4-4b为典型的发射极输出电路形式..集电极输出电路适用于脉冲入射光电路;输出信号与输入信号的相位相反;输出信号一般较大..而发射极输出电路适用于模拟信号电路;电阻RB可以减小暗电流;输出信号与输入信号的相位相同;输出信号一般较小..图4-5是光敏二极管VD与运放A组合应用实例．团4-5a为无偏置方式;图4-5b为反向偏置方式..无偏置电路可以用于测量宽范围的入射光;例如照度计等;但响应特性比不上反向偏置的电路;可用反馈电阻Rf调整输出电压;如果Rf用对数二极管替代．则可以输出对数压缩的电压..反向偏置电路的响应速度快．输出信号与输入信号同相位..图4-6是光敏二极管的几个应用电路实例..因4-6a是对数压缩电路;反馈电路中采用对数二极管VD;可以对输出电压进行对数压缩;测光范围较宽;一股用于模拟光信号电路..图4-6b是定位用传感器电路．采用对偶型光敏二极管;放大VD1与VD2的差动信号..图4-6c是与FE丁VT组合的调制光传感器电路．用于光控电路;响应速度快;噪声低;它是一种调制光等的交流专用放大器;但不适合于模拟信号电路中..。
关于光敏二极管模块的技术文档
关于光敏二极管模块的技术文档
一、产品介绍
1、模块描述
1）、可以检测周围环境的光线亮度，具有方向性，只感应正前方的光源，用于寻光效果更佳。
2）、灵敏度可调（蓝色数字电位器）。
3）、工作电压3.3V-5V。
4）、输出形式数字开关量输出（0和1高低电平）
2、模块接口说明
1）、VCC外接 3.3V-5V的电压。
2）、GND 外接GND。
3）、DO 小板数字量输出接口（0和1）
3、使用说明
1）、光敏二极管模块对环境光强最敏感，一般用来检测周围环境的亮度和光强，在大多数场合可以与光敏电阻传感器模块通用，二者区别在于，光敏二极管模块方向性较好，可以感知固定方向的光源。
2）、模块在无光或者环境光强度达不到设定的阈值时，D0口输出高电平；环境光强度超过设定的阈值时，模块DO口输出低电平。
3）、小板数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的光强改变，也可用作光控开关。
店铺链接：https:///item.htm?id=41311024224
二、硬件调试
1）、硬件实物图展示如图：
2）、硬件连接原理图：
（3）单片机管脚链接表：详见收到的AD工程中的Device For Modular中的光敏二极管模块原理图。
三、软件调试
本案例基于光轮电子公司TreeOS软件开发架构运行，具体软件工程还请关注光轮电子公司TreeOS驱动库文件。
以下是工程文件图：。
光敏模块工作原理
光敏模块工作原理
光敏模块通常包含光敏元件，如光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管等，它们的工作原理基于光子与物质的相互作用。
下面是一些常见光敏元件的工作原理：
1. 光敏电阻（Photoresistor）：光敏电阻是一种半导体材料，其电阻值会随着光照强度的变化而变化。
当光照射到光敏电阻上时，光子会激发材料中的电子，使得电子跃迁到导带，增加了材料的导电性，从而导致电阻值下降。
光敏电阻的这种特性使得它们可以作为光线强度的传感器。
2. 光敏二极管（Photodiode）：光敏二极管是一种半导体二极管，当光照射到其PN结上时，光子的能量可以被半导体中的电子吸收，如果光子的能量大于或等于材料的禁带宽度，电子就会被激发并产生电子-空穴对。
这些电子-空穴对会在电场的作用下被分离，产生光生电流。
光敏二极管主要用于光电转换，即把光信号转换为电信号。
3. 光敏晶体管（Phototransistor）：光敏晶体管是一种半导体晶体管，其基区是光敏元件。
当光照射到基区时，会产生光生电子-空穴对，这些载流子会在基区中扩散，并由于
基区与发射区之间的电场作用而被分离，从而影响晶体管的导通特性，产生光敏晶体管的基极电流变化。
光敏晶体管可以用于放大光信号，并可以用于高速光开关等应用。
光敏模块的工作原理基本上都是基于上述的光生电荷载流子的产生和迁移，它们的响应速度、灵敏度、稳定性和光谱响应范围等特性都会影响其在实际应用中的表现。
光敏模块广泛应用于自动控制、光通信、光电检测和传感器等领域。
电气自动化技术《1.5.3》
一、光电二极管
光电二极管又称光敏二极管，是一种将光信号转换为电信号的特殊二极管。
光电二极管的电路符号、结构示意图和实物外形图如下图。与普通二极管一样，其根本结构也是一个PN结，它的管壳上开有一个嵌着玻璃的窗口，以便光线射人。
光电二极管工作在反向偏暗电流，此时光电管的反向电阻高达几十兆欧。当有光照时，产生电子-空穴对，称为光生载流子;在反向电压作用下，光生载流子参与导电，形成比无光照时大得多的反向电流，该反向电流称为光电流，此时光电管的反向电阻下降至几千欧至几十千欧。光电流与光照强度成正比。如果外电路接上负载，便可获得随光照强弱而变化的电信号。所以，光电二极管又叫光敏二极管。
一结构和工作原理光敏二极管是一种用PN结单向导电性的结型光电信
六．光敏二极管阵列 光敏二极管阵列是将光敏二极管以线列或面阵形式集 合在一起，用来同时探测被测物体各部位提供的不同光 信息，并将这些信息转换为电信号的器件。光敏三极管 阵列与其类似。 与光敏二极管阵列类似，还有象限探测器。象限探测 器有二象限和四象限探测器，又分光电二极管象限探测 器和硅光电池象限探测器。象限探测器是在同一块芯片 上制成两或四个探测器，中间有沟道将它们隔开，因而 这两或四个探测器有完全相同性能参数。当被测体位置 发生变化时，来自目标的辐射量使象限间产生差异，这 种差异会引起象限间信号输出变化，从而确定目标方位 ，同时可起制导、跟踪、搜索、定位等作用。
五．APD APD是利用雪崩倍增效应使光生电流达到很高的数值， 电流增益可达106。因此，雪崩光电二极管是灵敏度很高的 光电信息转换器件。 影响雪崩光敏二极管工作的因素有： (a)雪崩过程伴有一定的噪声，并受温度的影响较大； (b) 由于材料本身 ( 特别是表面部分 ) 具有一定的缺陷， 使 PN 结的各区域电场分布不均匀，局部的高电场区首先发 生击穿，使漏电流变大，这相当于增强了噪声。为避免这 一情况发生，在选择材料和工艺上应加以注意。 雪崩光敏二极管的工作偏压必须适当。过小时，增益太 小；过大时，噪声大，而且电压过高可能使管子被击穿烧 毁。由于击穿电压会随温度漂移，必须根据环境温度变化 相应调整工作电压。
二．特性 1.光照特性 2.光谱特性 3.伏安特性 4.频率特 性 5.温度特性 6.暗电流 三．电路 图3.1.4－3 是光敏二极管的输出电路和等效电路。图（a） 和图(b)的差别是输出电压U是反向的。因为iφ =sφ ,由图(c)可 知， uL= iφ RL= sφ RL 上式中，为了得到较大的输出电压uL，除串接较大的R外，后 级电路的输入阻抗应尽可能大些。在图3.1.4－3（c）中，Cj是 结电容，一般较小，故在中频内可忽略，但在高频时不能忽略 ，Cj直接影响光敏二极管的高频特性。 以下是光敏二极管的上限频率：